受控电源电路的分析

UD
UD 2ID I1
I1 6
R1 U + R2
_ 9V 1
6 ID’
I D'
UD 6
I1 A 6
I1
6
R1
U+
R2
_
9V
1
6 ID'
I1 6
来自百度文库
R1
U+
9V _
6 7
ID'
I D'
I1 6
A
I1 6
R1
U+
9V _
6 7
ID'
I D'
I1 6
A
R1 6
U + I1 9V -
6/7
UD' +
_
I1 (1 )I1 (1
R1R2
R1 (1 )R2
U i
) Ui R1
例5：R1=1k， R2=1k， R3=2k， U1=1V， U2=5V
求：电流I3
A
I1
R1
+
– U1
I2 I=40I1
R2
+
U2
–
I3 R3
B
用戴维南定理
（1）求开路电压 （2）求等效电阻（用开路电压
除短路电流法） （3）求I3
Us + 20V -
R1 R3
2A
R2 1
Is
B
I2
+ _ UD
I1
20 15 2
2.5A
I2 I1 I S 2.5 2 4.5A
受控源电路分析计算- 要点（1）
在用迭加原理求解受控源电路时，只应分 别考虑独立源的作用；而受控源仅作一般电 路参数处理。
I1 2 A 2
Us + 20V -
ui为交流电压，Ri为交流输入电阻（输入阻抗）
输入电阻的求法：加压求流法
（1）将网络中的独立源去除（恒压源短路，恒 流源开路），受控源保留；
（2）输入端加电压ui，求输入电流ii
（3）输入电阻Ri= ui /ii
例3：用加压求流法求输入电阻
I1
RR33
4
U R2 1
R5 ID 2
ID 0 5I1
输出电阻 Uo Io
E E
Ro
Ro
例4：求输出电阻 开路电压：
+ U i
–
I1 I2
R1 R2
I1 U+ o
–
Uo I2R2 (I1 I1)R2 I1(1 )R2
U i
R1 (1
短路电流： Io
输出电阻： Ro
(1 )R2
I1
U o Io
)R2
(1 )R2 R1 (1 )R2
U
I1
U R2
R3
I1
U R2
ID
R5
U 4I1 4 U 3I1 2U I1 U
Ri
U I1
1
2.6.4 输出电阻
输入 ui
网络
（有源或无源）
uo 输出
输出电阻—从输出端看进去的等效电阻，也就是从 输出端看进去的有源二端网络的戴维南 等效电阻
求含有受控源的二端网络的输出电阻的方法：
R1 R3
2A
R2 1
Is
I2
+ _ UD
B
UD = 0.4UAB
根据迭加定理
I1 I1' I1" I2 I2' I2"
(1) Us 单独作用
I1'
A
I2'
+ R1 Us -
R2 +
-
UD= 0.4UAB
B
(２) Is 单独作用
I1''
A
I2''
R1 R2 +
Is
-
UD= 0.4UAB
B
(1) Us 单独作用
A
+ R1 R2
Us B
I2'
+
-
UD=0.4UAB
I1''
A
I2''
R1 R2 +
Is UD=0.4UAB
B
I1 I1' I1" 3.75 1.25 2.5A I2 I2' I2" 3.75 0.75 4.5A
受控源电路分析计算 - 要点（2）
可以用两种电源互换、等效电源定理等方法，简 化受控源电路。但简化时注意不能把控制量化简掉。 否则会留下一个没有控制量的受控源电路，使电路 无法求解。
第2章电路的分析方法
受控电源电路的分析
海南风光
2.6 受控电源电路的分析 2.6.1受控电源 2.6.2受控电源电路的分析计算 2.6.3 输入电阻(输入阻抗) 2.6.4 输出电阻(输出阻抗)
§2.6 受控源电路的分析
2.6.1受控电源
电压源
电源
独立源
电流源
非独立源（受控源）
独立源和非独立源的异同
例2 I1 6
R1 U+ 9V _ R2
R3 4 1
R5
ID 2
已知:
ID 0.5I1
求: I1
例2
两种电源互换
I1 6
4
R1
+U _
R2
9V
R3 1
R5
ID 2
ID 0.5I1
I1 6 4
R1
R3
U+ _
R2 1
9V
2
+
_ UD
U D 2ID I1
I1 6
R1
U+ _
R2
9V
4 2
1 + _
+ -
U U1
I1
I2
+U
-
流控电流源 I1
I2
U U1 I2 g U1 U r I1 I2 I1
+ -
U U1
I2 g U1
+ -
U r I1
I2 I1
2.6.2 受控源电路的分析计算
一般原则： 电路的基本定理和各种分析计算方法仍可 使用，只是在列方程时必须增加一个受控 源关系式。
求开路电压：
I1 R1
I 2 R2
+
+
– U1 I 40 I1
U2
–
A UABO
B
设VB 0
I1 40 I1 I2 0
U1 VA 40 U1 VA U 2 VA 0
R1
R1
R2
VA 1.02 V U ABO
求短路电流：
I1 R1
I 2 R2
+
+
– U1 I 40 I1
U2
U D'
I1 7
V
R1 6
U + I1 9V -
6/7
UD' +
_
U D'
I1 7
V
6 7
6I1
I1 7
9
I1 1.3 A
7I1 9
2.6.3 输入电阻(输入阻抗)
ii
输入 ui
网络
（有源或无源）
uo 输出
输入电阻—从输入端看进去的等效电阻
Ri
ui ii
ui为直流电压，Ri为直流输入电阻
法1：从输出端加压求流法（令网络中的恒压源、恒 流源（包括输入信号ui））为0，但保留受控源）
输入端
网络
（有源或无源）
i u 输出端
Ro
u i
法2：用开路电压/短路电流法 （1）求开路电压； （2）求短路电流； （3）等效电阻=开路电压/短路电流
开路电压 Uo E
Ro +
短路电流
Io
E Ro
E
–
相同点：两者性质都属电源，均可向电路 提供电压或电流。
不同点：独立电源的电动势或电流是由非电 能量提供的，其大小、方向和电路 中的电压、电流无关； 受控源的电动势或输出电流，受电 路中某个电压或电流的控制。它不 能独立存在，其大小、方向由控制 量决定。
受控源分类
压控电压源 压控电流源 流控电压源
U1
例1
电路参数如图所示
UD= 0.4 UAB
求：I1、 I2
解：根据节点电位法
I1 2 A 2
Us + 20V -
R1 R3
2A
R2 1
Is
B
I2
+ _ UD
设 VB = 0
则：
VA
1 R1
1 R2
US R1
IS
UD R2
U D 0.4VA
解得： VA 15 V
I1 2 A 2
–
A IAB
B
I AB
I1 40I1
I2
U1 R1
40 U1 R1
U2 R2
42
mA
等效电阻：
RAB
U ABO I AB
1.02 V 42 mA
24
I3
U ABO R3 RAB
0.5 mA
知识回顾 Knowledge
Review
祝您成功！
I '' 1
A
I '' 2
R1
R2 +
UD=
Is
- 0.4UAB
B
节点电位法：
VA"
1 R1
1 R2
UD R2
IS
VA"
1 2
1 2
0.4 VA 2
2
U AB" 2.5 V
2.5 I1" 2 1.25A
I 2"
0.4 2.5 2
2.5
0.75A
（3）最后结果：
I1'
I1'
A
I2'
+ R1 Us -
R2 +
-
UD= 0.4UAB
B
U AB' US R1I1' U AB' 0.4U AB' R2I2'
代入数据得：
U AB' 20 2I1' 0.6U AB' 2I2' I1' I2'
解得
UAB' 12.5V I1' I2' 3.75 A
(２) Is 单独作用